Dê os nomes sistemáticos da IUPAC para cada um dos seguintes compostos:
Passo 1
O enunciado dá a cadeia por meio do SMILES:
F[C@H]1CC[C@H](Br)C1. Preciso dar o nome(s) IUPAC sistemático(s) do composto representado por esse SMILES. Informações relevantes extraídas diretamente do SMILES:- Há um anel de cinco carbonos (ciclopentano).
- Existem dois carbonos quirais (indicados por
@): um ligado a um flúor e outro ligado a um bromo. - Os grupos substituintes são um fluoro e um bromo em posições opostas ao longo do anel segundo a ordem do SMILES; numerando o anel seguindo a ordem do SMILES, os substituintes ficam nos carbonos
e . - Portanto a estrutura básica (sem considerar estereoquímica absoluta) é 1-bromo-4-fluorociclopentano.
Passo 2
Vamos escrever o esqueleto do nome e numerar o anel. Regras simples de nomenclatura:
- Para ciclanos com substituintes, damos ao anel a menor numeração possível que inclua todos os substituintes. Com dois substituintes não idênticos em posições opostas na ordem do SMILES, a numeração conveniente é
e . - O nome base (sem indicar estereoquímica) é, portanto, 1-bromo-4-fluorociclopentano, escrito como texto com os números indicando as posições: trans-?-
-bromo- -fluorociclopentano (a interrogação será resolvida quando definirmos a configuração relativa). - Nota: os números
e aparecem no nome e, conforme solicitado, sempre os colocarei em formato matemático quando aparecerem isolados.
Passo 3
Agora precisamos determinar a estereoquímica relativa dos dois centros quirais para completar o nome IUPAC. Primeiro explico como decidir prioridades (regra CIP) para cada centro, porque isso é necessário para identificar
ou
se quisermos o nome absoluto.
- Regra CIP (resumida, passo a passo):
- Compare os átomos diretamente ligados ao centro quiral: o que tiver maior número atômico recebe maior prioridade.
- Se houver empate, compare os átomos ligados a esses átomos (listas ordenadas) até obter diferença.
- O hidrogênio (quando presente) costuma ser a prioridade mais baixa.
- Aplicando ao centro em
(o carbono ligado a F ): os substituintes são F (átomo direto), H , o carbono que vai para e o carbono que vai para . Prioridade resultante: F > substituinte via (porque via encontramos o carbono com bromo à frente) > substituinte via > H . - Aplicando ao centro em
(o carbono ligado a Br ): os substituintes são Br , H , o carbono que vai para e o carbono que vai para . Prioridade resultante: Br > substituinte via (porque via encontra-se o carbono com flúor) > substituinte via > H . - Observação didática: nesses dois centros cada atomo ligado diretamente que é carbono tem sua sequência comparada e a presença do outro halogénio na cadeia vizinha decide o desempate, por isso o vizinho que leva ao carbono com halogénio fica em maior prioridade.
Passo 4
Agora explico como determinar
ou
a partir das prioridades (método prático para a prova):
- Ordene as quatro substituições do centro quiral da maior para a menor prioridade (1 → 4).
- Coloque (mentalmente, ou desenhando) o menor substituinte (normalmente o
H ) apontando para trás (ou seja, longe do observador). Se o H estiver vindo para frente na figura, inverta a regra no final. - Observe o sentido de rotação do substituinte de maior prioridade (
) para o segundo ( ) e para o terceiro ( ). Se a rotação for no sentido horário, o centro é ; se for anti-horário, é . - Para esta molécula concreta o SMILES já define a estereoquímica relativa dos dois centros através dos marcadores
@. Interpretando a ordem dos vizinhos conforme o SMILES (a ordem de escrita dos vizinhos do átomo quiral) vê-se que os dois centros ficam em faces opostas do anel — isto resulta na configuração relativa trans entre os substituintes eme . (Didático: para um ciclanos simples com dois substituintes em posições e , “trans” significa que os substituintes estão em faces opostas do anel; “cis” significa mesmos lados.) - Conclusão prática para nome: a estereoquímica relativa é trans.
Passo 5
Formando o nome IUPAC sistemático apropriado:
- Para compostos ciclanos dissubstituídos simples a indicação relativa cis/trans é aceitável e frequentemente usada como nome sistemático curto. Assim o nome que descreve corretamente a estrutura dada pelo SMILES é:
trans--bromo- -fluorociclopentano - Se quisermos dar o nome com estereoquímica absoluta (R/S) seria preciso aplicar rigorosamente o algoritmo CIP e a posição espacial absoluta conforme a ordem dos ligantes no SMILES; o resultado correspondente à relação trans tem os centros com configurações opostas (
e ), portanto um modo equivalente de escrever o nome absoluto é uma das duas formas enantioméricas: -1-bromo-4-fluorociclopentano ou -1-bromo-4-fluorociclopentano. O SMILES fornecido representa uma das essas duas (a que corresponde à sequência e aos sinais @na string); o nome relativo trans é suficiente e inequívoco para identificar o isômero apresentado.
Resposta
trans-
-bromo-
-fluorociclopentano